银河系的直径是十八万光年,厚度是一千光年,那么有多重呢?
整个银河系差不多有六千八百亿个太阳那么重。
这里边有多少颗恒星呢?
有一千亿到四千亿颗恒星,这个区间很大,没办法人类了解宇宙的手段有限,只能推测出这么个范围。
不过现在科学家们可以推测出一个非常精确的答案,银河系中全部的恒星质量大概占据了能看见物质的96%,剩下的是3%的气体,以及1%的尘埃。
至于看不见的物质,就是不可见的暗物质。
还有就是银河系正在变大,原因是银河系正在和仙女座星系发生碰撞,科学家们相信在四十亿年之后,两个星系会拥抱在一起,成为一个全新的星系。
科学家们都给这个全新的星系起好了名字叫银河仙女星系。
不过目前的银河系仅仅是一个小的星系,并不大,它是局部星系团中五十个成员中的一个而已。
说到这里,就会产生一个问题,宇宙中最大的星系有多大呢?
今天就围绕这个问题来讲一讲。
发现最早的最大星系
在2022年之前,人类了解到的最大星系,是一个被叫做IC1101的星系。
距离地球大约有10.45亿光年,位于阿贝尔2029星系群的中心星系,直径是四百万光年。
这个庞大的星系,可以将几千个银河系给装进去。
根据科学家们的探测,IC1101星系内有一百万亿颗恒星,囊括的暗物质相当于一百万亿颗太阳的质量。
这个星系不管是恒星的数量,还是暗物质的质量都远远超过了银河系。
在它的面前银河系简直就是一个小弟。
IC1101星系拥有着大量的富金属恒星。
什么是富金属恒星呢?
富金属恒星也被叫做第一星族,是一种年轻的恒星,内部含有非常高的金属。
比如太阳就是富金属恒星。
说到这里,很多人会怀疑太阳是富金属恒星的说法,因为在常识中太阳其实就是一个气球,是由氦和氢组成,怎么就出现了富金属了?
要想解释清楚,就得说明一下恒星的来历。
很多人都知道,宇宙的来源是来自于一次大爆炸,在这次爆炸中不仅诞生了宇宙,还诞生了两种元素,就是氢和氦。
而在氢和氦的基础上就诞生了宇宙第一代恒星,这些恒星点亮了黑暗的宇宙,为这个世界带来了第一缕光芒。
第一代恒星因为是最开始诞生的恒星,而宇宙中只有氢和氦,所以第一代恒星的体内就是氢和氦。
恒星并不是永恒的,也有寿元终结的那一刻。
于是在漫长的时间中,第一代恒星走向了死亡,其中一些恒星以超新星的模式进行了最后的爆发,在这次爆发中,就诞生了比氦还要重的元素。
在天文界中,这些比氦还要重的元素,统统被叫做金属(注:不是实际意义上的金属。)
而第二代恒星就会以氢和氦,以及这些天文界认为的金属进行重新的整合,孕育出了全新的恒星。
当然第二代恒星也会走上生命终结的那一刻,于是再爆发,再次产出更重的元素。
于是在宇宙诞生之后的九十亿年的时候,第三代恒星将氢和氦,再加上前两代恒星凝聚的金属,重新凝聚出来。
而太阳就属于第三代恒星。
天文学家将第一代恒星叫做第三星族,第二代恒星叫做第二星族,第三代恒星叫做第一星族。
目前科学家们在茫茫宇宙中,最想找到的就是第三星族,也就是第一代恒星。
但很可惜,没有找到,仅仅找到了一些第二代恒星。
如果能找到第一代恒星的话,也许就可以解开宇宙大爆炸的一些秘密了,因为第一代恒星内包含的只有大爆炸时候最为原始的星际物质。
所以这么排列下来,第一代恒星是没有金属的,第二代恒星有微量金属,第三代恒星才是富金属。
为了把富金属恒星进行标准量化,科学家们将太阳的金属丰度做为参照物,将太阳的铁氢比例看做是零,比如一颗恒星的铁氢比例是负的,就是贫金属星,是正的就是富金属星。
了解了什么是富金属恒星,再来看看IC1101星系,在这个星系中,因为汇聚了大量的富金属恒星,所以它看起来非常的明亮,像是披着一层黄金的外壳。
根绝推测,IC1101围绕转动的中心位置是一个有太阳四百亿到一千亿倍质量的黑洞。
而银河系的银心位置的黑洞,只有太阳的四百万倍而已。
所以两者相比,可以说是小巫见大巫。
2022年发现了更大的星系
2022年的二月份,荷兰的一家天文台做了一份科学报告,在报告中提到了,他们观测到了迄今为止最大的星系。
距离地球三十亿光年,直径达到一千六百三十万光年,是银河系的一百六十倍,是IC1101星系的四倍。
这个星系被叫做阿尔库俄纽斯,名字来自于古希腊神话中的巨人。
说道这里不禁要问,怎么会有如此大的星系呢?
其实在上文中就给出了答案。
现在的银河系正在变大,因为它在和仙女星系发生碰撞,大概四十亿年之后,两个星系就会融合在一起。
这样的现象在宇宙中有很多。
比如在2007年十一月份的时候,美国天文学家用斯皮策太空望远镜就观察到了四个巨大星系相撞的壮观场面。
这四个星系中的三个和银河系差不多大小,另一个是银河系的三倍大小,它们相撞之后,最终会产生一个比银河系大十倍的星系。
而这次碰撞,还将产生几十亿碎片。
这个现象对宇宙有什么影响呢?
想想看,四辆装满了沙子的卡车,以极高的速度头对头的装在一起,四射出来的沙子。
而太空不是地球,这些射出来的沙子,会一直向前,直到撞上其他的星体,或者被更大的恒星俘获,才会停下来。
所以这次撞击对宇宙来说影响将会非常的大。
最关键的是,这四个星系所在的星系团,距离地球才五十亿光年。
那么阿尔库俄纽斯星系有如此巨大的身躯,它同样是在这种碰撞中,逐渐变大的。
而能让他有如此巨大的体量,只能说明最初的阿尔库俄纽斯星系,在宇宙诞生之初就已经出现了,所以这是一个古老的星系。
因为只有长时间的积累,才能形成如此巨大的星系。
当然时间是一方面,阿尔库俄纽斯星系中心的超级大黑洞,是另一个方面的原因。
因为不管是卫星和行星,行星和恒星,恒星和星系,都是依靠引力来维持彼此之间的平衡。
一个庞大的星系如果没有足够的引力束缚众多的恒星,是不会维持太久的。
而阿尔库俄纽斯星系的中心,恰恰有一个超级大黑洞。
至于这个超级大黑洞的质量有多大?没有找到确切的资料,但可以进行对比。
上文提到的IC1101星系,中心的黑洞是太阳质量的四百亿倍到一千亿倍,阿尔库俄纽斯星系是IC1101星系的四倍宽度。
而黑洞的质量可不仅仅是乘以四的倍数这么简单。
所以阿尔克俄纽斯星系的黑洞会更加的庞大。
其实在宇宙中,有着很多稀奇古怪的星系,接下来说这么一个星系。
黑暗星系
什么是黑暗星系?
在很早之前科学家们的眼里,所谓的星系应该是充斥着很多恒星的一个结构,看上去有星星点点的亮光。
但经过这么些年的研究,科学家们在2015年的时候,发现了一种模糊成一团的星系。
这种星系相当于将银河系中的99%的恒星给摘掉了一样,所以就被叫做黑暗星系。
很多人听到这里,会感觉这没什么?
但在科学家们的眼里这很恐怖。
一个星系如果没有恒星的引力维持,最终的结果就会变得又轻又薄,整体结合的不会紧密。
那么这种星系将会被临近的有着众多恒星的星系所吞噬,因为按照道理来讲,有恒星的星系引力会更大。
而且,科学家们现在观察到的黑暗星系,属于后发座星系团,在这个星系团中有几千个星系,整个星系团相当的紧凑。
在后发座星系团中,已经发现了四十七个黑暗星系团。
这些黑暗星系团的周围,全部都是巨无霸一样的有恒星的星系。
想想看它们受到的引力有多大,居然没被撕开。
最关键的是这些黑暗星系团还都不小,有些和银河系一样的大。
当然了如果这些暗黑星系团是新加入到后发座星系团,也可以理解。
毕竟要把一个星系团撕成碎片也是需要时间的,但近些年来的研究发现,这些黑暗星系,在后发座星系团里已经存在了几十亿年。
现在对于这个现象,只能做一个简单的推断。
宇宙中的暗物质大约占据了所有物质的85%,而引力的来源就是质量,质量越大引力越大。
所以科学家们推断,黑暗星系想要维持平衡而不被其他星系所撕碎,就需要足够的引力,而黑暗星系中没有足够多的恒星质量来支持这个引力,那么只有在黑暗星系的中心位置有着庞大的暗黑物质才行。
这些暗黑物质占据了黑暗星系所有物质的98%。
当然这仅仅是推测。
目前科学家们已经找到这样的黑暗星系有八百五十四个,其中有三百三十二个和银河系差不多大小。
甚至有些科学家判断,在宇宙中暗黑星系团要比正常的星系还要多。